一种工件表面固化的供热结构的制作方法

本实用新型涉及喷涂领域，尤其是涉及一种工件表面固化的供热结构。

背景技术：

一直以来，涂装领域的燃烧炉都是采用煤、柴油等单一燃料作为燃料来给烘干等工序提供加热固化热源，众所周知，煤的使用成本低但煤是不可再生能源，不符合当下的环保政策要求；柴油使用成本高，会增加企业的生产成本。因此，生物质颗粒作为一种新型的颗粒燃料以其特有的优势被广泛的应用到喷涂领域中作为燃料。

目前的喷涂领域中，往供热炉的炉膛中输送生物质颗粒燃料的送料方式都是采用倾斜式，即通过螺杆机倾斜的把燃料颗粒直接送入炉膛内，这种方式可以满足给炉膛添料的基本需求，但是在使用中也存在一定的缺陷。这种传统倾斜式螺杆机是通过减速电机带动螺杆，螺杆把生物颗粒输送到倾斜式落料管，抖落管件燃料抖落到炉膛内，由于传统倾斜式螺杆机的螺杆较长，加工成本高，且传统的螺杆其螺旋叶片间的间距及各螺旋叶片的直径均相同，在快速旋转送料时容易出现被卡死、漏料等现象，导致燃料浪费严重，增加了运行成本。

同时，目前喷涂领域中，工件表面固化的供热结构，其供热的核心部件热交换装置中大都采用立式圆筒形的炉胆，这样的热交换装置普遍存在如下缺陷：①无法模拟火焰在自然燃烧时的下大上小的形状，炉胆上下受热不均匀，进而使金属炉胆在热力腐蚀作用下容易发生蠕变及应力断裂现象；②制作时用料较多，生产成本较高；③炉胆的散热效率低，进而缩短了热交换装置的使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提出一种工件表面固化的供热结构，其热交换装置的炉胆和导风筒均为锥形设计，且通过导风筒内壁上的导流片来提高炉胆热交换效率，其自动送料机的送料螺杆是一种螺旋片的间距及大小不完全相同的非等分螺杆，使得送料螺杆在高速旋转输送燃料时不会发生卡料现象。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种工件表面固化的供热结构，包括炉体结构、自动送料机、废气排放与配氧燃烧装置；

所述炉体结构包括供气室，所述供气室内设置有烟道与所述废气排放与配氧燃烧装置连通，所述供气室内还设置有热交换装置，所述热交换装置包括锥形的导风筒、锥形的炉胆及筒形的供热炉，所述炉胆与供热炉上下连接固定且连通，所述导风筒套设在炉胆外，且导风筒与炉胆之间分离形成散热缝，所述导风筒的内壁上间隔设置有若干环形导流片，每一所述导流片均沿所述导风筒的周向设置，且所述导流片之间的间距相等；所述供热炉包括围成炉膛的炉膛围板，所述炉膛围板上开设有送料口，该送料口连接有向一侧伸出所述供气室的第一送料管；

所述自动送料机包括一驱动机构，所述驱动机构包括一第二送料管，该第二送料管与所述第一送料管对接，该第二送料管内设置有一送料螺杆，所述送料螺杆包括一螺杆轴、若干第一螺旋片及若干第二螺旋片，所述第一螺旋片设置在螺杆轴的前三分之一段，所述第二螺旋片设置在螺杆轴的后三分之二段；每一所述第一螺旋片的直径相等且第一螺旋片彼此间距相等，每一所述第二螺旋片的直径相等且第二螺旋片彼此间距相等，且所述第一螺旋片的直径及彼此间距均小于所述第二螺旋片的直径及彼此间距。

进一步，所述炉体结构还包括热风循环室，所述热风循环室和供气室之间开设有一连通门，所述热风循环室内设置有热风循环装置，所述热风循环装置包括热风风机及循环风管，所述热风风机的进风口正对所述连通门，所述热风风机出风口连接所述循环风管。

进一步，所述循环风管在所述热风循环室内纵向设置，其上端穿过热风循环室的顶板，并在顶板上朝所述供气室方向横向分流成两股。

进一步，所述供热炉的炉膛围板上开设有一烧火口、一清灰口及所述送料口，所述烧火口与所述清灰口上下并排设置，所述送料口设置在烧火口的一侧，且该送料口沿炉膛围板的周向偏离烧火口90度；所述烧火口连接一方形的烧火管，所述清灰口连接一方形的清灰管，所述送料口连接一圆管形的所述第一送料管，所述供热炉的炉膛内还设置有用于放置燃料的炉排。将烧火口及清灰口设置在位置相对较低的炉膛围板上，降低了点火的难度、方便观察火炎燃烧状态，同时也方便清理炉膛内的余灰。

进一步，所述炉胆的顶部依次连接有圆转方导管、方形法兰、列管连接件及若干列管，所述列管与所述循环风管同向且并排在循环风管之间，所述炉胆底部通过一圆形法兰与所述炉膛围板的顶部连接固定；所述方形法兰的安装高度略低于所述导风筒的顶部，使得所述炉胆、圆转方导管及方形法兰均处于所述导风筒内，合理的高度控制可有效减少焰端效应。通过法兰连接的方式使工件之间连接安装方便、可减少施工时间，提高工作效率。

进一步，所述导风筒的顶部固定连接一圆筒形的回风口围筒，该回风口围筒穿过所述供气室的顶板并固定在顶板上。

进一步，所述自动送料机包括机壳、储料漏斗、燃料控制闸门机构及所述驱动机构，所述储料漏斗、燃料控制闸门机构和驱动机构设置在机壳内，所述燃料控制闸门机构设置在所述储料漏斗的底部出口处，所述驱动机构设置在所述储料漏斗的下方；所述驱动机构包括一所述第二送料管及一减速电机，该第二送料管横向设置在所述储料漏斗的正下方，且一端伸出机壳外并与所述第一送料管对接，该第二送料管上设置有开口正对所述储料漏斗的底部出口；该减速电机设置在所述第二送料管一侧，并连接所述送料螺杆的所述螺杆轴。

进一步，所述燃料控制闸门机构包括一丝杆和一闸门，所述丝杆一端横向穿过所述机壳的侧壁伸进机壳内，并与设置在所述储料漏斗底部出口处的所述闸门连接；所述丝杆上套设有一限位套筒和一限位螺母，所述限位套筒固定设置在机壳的侧壁上且位于机壳外，所述限位螺母固定设置在该机壳内；所述丝杆的处于机壳外的端部还设置有一手轮，该手轮旋转带动丝杆旋转并横向位移，进而带动所述闸门横向移动。

进一步，所述第一螺旋片共有三片，所述第二螺旋片共有六片。

进一步，所述废气排放与配氧燃烧装置包括一尾气烟管和一尾气风机，所述尾气烟管下端与所述列管连通，所述尾气风机为负压风机，其进风口和出风口分别与所述尾气烟管对接。

相比于现有技术，本案的有益效果是：

(1)热交换装置的炉胆和导风筒设置成锥形，更加贴近火焰在自然燃烧时的形状，使炉胆上下受热均匀，上下同时受热膨胀，也同时冷却收缩，有效地减少了金属炉胆在热力腐蚀作用下产生蠕变及应力断裂现象；同时，炉胆和导风筒均为锥形设计能缩减生产用料，减低生产成本；

(2)热交换装置中的导风筒内壁上设置有导流片，当外部低温空气经过回风口围筒，从导风筒顶部流向导风筒底部时，经导流片多级变向可增加外部空气接触炉胆外壁的时间，有效提高炉胆的散热效率，进而有限提高炉胆的热交换效率；

(3)炉体结构的四壁采用硅酸铝棉结构的保温板制作而成，热风循环室和供气室的底部铺设红砖，炉膛外壁也贴有耐火红砖，有利于整个炉体的保温，进而可有效地控制燃料热量；

(4)自动送料机的送料螺杆前三分之一段设置若干第一螺旋片而后三分之二段设置若干第二螺旋片，且第一螺旋片的直径及彼此间距均小于所述第二螺旋片的直径及彼此间距，形成一种非等分送料螺杆，可有效解决现有技术中的在快速旋转送料时送料螺杆容易出现被卡死、漏料的问题；

(5)自动送料机采用减速电机驱动送料螺杆，运行稳定，可根据实际需求调整输送速度和时间，从而大大提高输送效率；

(6)自动送料机通过手轮带动丝杆，丝杆带动闸门，可灵活控制储料漏斗的出料量，在本装置停机之前可先关闭储料漏斗底部的闸门，让送料管内的生物颗粒能够完全送出，不堆积物料造成浪费，进料量可控；

(7)设置了废气排放与配氧燃烧装置连通列管，不仅使得燃烧尾气从尾气烟管排出，还能给所述热交换装置20提供负压配氧，使得供热炉内富氧燃烧，有效减少有害尾气，更有利于环保。

为了能更清晰的理解本实用新型，以下将结合附图说明阐述本实用新型的较佳的实施方式。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的炉体结构的结构示意图。

图3为本实用新型的炉体结构的剖面结构示意图。

图4为图3中A-A向的示意图。

图5为本实用新型的炉体结构的俯视示意图。

图6为本实用新型中的热交换装置的装配示意图。

图7为本实用新型中的热交换装置的正视结构示意图。

图8为本实用新型中的热交换装置的俯视结构示意图。

图9为本实用新型中自动送料机的结构示意图。

图10为本实用新型中自动送料机的侧视结构示意图。

图11为图10中A-A向的结构示意图。

图12为本实用新型中送料螺杆的结构示意图。

图13为本实用新型的原理示意图。

具体实施方式

请参阅图1，本实用新型的一种工件表面固化的供热结构，包括炉体结构100、自动送料机500、废气排放与配氧燃烧装置700，所述炉体结构100通过第一送料管236及第二送料管546连接自动送料机500，废气排放与配氧燃烧装置700的尾气烟管701与设置在炉体结构100内的列管连通。

请同时参阅图2至图8，所述炉体结构100，其包括：

热风循环室1和供气室2，所述热风循环室1和供气室2之间开设有一连通门3，该炉体结构的四壁由保温板4搭建而成，保温板4的外表面设置有外挂装饰板5，所述热风循环室1和供气室2的底部铺设红砖，保温板4和红砖起到明显的保温效果，优选地，所述保温板4是硅酸铝棉结构。所述热风循环室1内设置有热风循环装置10，所述供气室2内设置有热交换装置20。

所述热风循环装置10包括热风风机101及循环风管103，该热风风机101的进风口和出风口设置在热风循环室1内，且进风口正对所述连通门3，出风口连接循环风管103；所述循环风管103在所述热风循环室1内纵向设置，其上端穿过热风循环室1的顶板，并在顶板上朝所述供气室2方向横向分流成两股。

所述热交换装置20包括锥形的导风筒210、锥形的炉胆220及供热炉，所述供热炉的外壁设置有炉膛围板230，所述炉胆220底部与炉膛围板230顶部通过圆形法兰240上下连接固定且连通，所述导风筒210套设在炉胆220外，且所述导风筒210与炉胆220之间分离形成一散热缝。优选地，本实施例中，所述导风筒210、炉胆220均为圆锥形，炉膛围板230是圆筒形。

所述导风筒210的内壁上间隔设置有若干环形导流片212，每一所述导流片212均沿导风筒210的周向设置且导流片212之间的间距相等。所述导风筒210的顶部固定连接一圆筒形的回风口围筒214，该回风口围筒214穿过该供气室2的顶板并固定在顶板上，进而所述导风筒210也被固定。

所述炉胆220连通供热炉的炉膛，炉胆220的顶部依次连接有圆转方导管222、方形法兰224、列管连接件225及若干列管226，所述列管226与所述循环风管103同向且并排在循环风管103之间，该列管226和循环风管103一同向外部烘干室方向延伸，所述方形法兰224的安装高度略低于所述导风筒210顶部，使得所述炉胆220、圆转方导管222及方形法兰224均处于所述导风筒210内；所述炉胆220底部通过一圆形法兰240与炉膛围板230的顶部连接固定；所述炉胆220内部按常规技术设置有横隔板、热气管道等。优选地，本实施例中，所述炉胆220的壁体采用δ3.5mm的耐热耐腐蚀不锈钢板制作而成，列管226采用δ1.2～3mm不锈钢管制作。

所述供热炉包括围成炉膛的炉膛围板230，该炉膛围板230外壁贴有红砖，供热炉的炉膛内设置有炉排231用于放置生物质颗粒燃料，所述炉膛围板230上开设有一烧火口、一清灰口和一送料口，所述烧火口与清灰口上下并排设置，所述送料口设置在烧火口的一侧。该烧火口连接一方形的烧火管232，该清灰口连接一方形的清灰管234，该送料口连接一圆管形的第一送料管236，该送第一料管236有向一侧伸出所述供气室2，且连接设置在该炉体结构100外部的所述自动送料机500。作为优选，本实施例中，所述送料口沿炉膛围板230的周向偏离所述烧火口90度，使得所述第一送料管236沿炉膛围板230的周向偏离所述烧火管232及清灰管234的角度为90度。

请同时参阅图9至图12，所述自动送料机500，其包括：

机壳510、储料漏斗520、燃料控制闸门机构530、驱动机构540及支撑脚550。所述储料漏斗520、燃料控制闸门机构530和驱动机构540设置在机壳510内，所述燃料控制闸门机构530设置在所述储料漏斗520的底部出口处，所述驱动机构540设置在所述储料漏斗520的下方。所述燃料控制闸门机构530控制所述储料漏斗520的出口开启或闭合，使控制储料漏斗520中的生物质颗粒燃料落入所述驱动机构540内，进而生物质颗粒燃料被输送到所述供热炉的炉膛中进行燃烧。所述支撑脚550支撑住机壳510的四角，该支撑脚550底部设置有高度调节螺栓552，以便根据所述炉体结构100的高度来调节自动送料机500的高度，增加了适应性。

所述机壳510为方形，其侧壁上设置有检修门以方便检修时更换零配件，机壳510外表面贴有装饰金属板，使自动送料机500整体显得美观大方。

所述燃料控制闸门机构530包括一丝杆532和一闸门538，所述丝杆532一端横向穿过所述机壳510的侧壁伸进机壳510内，并与设置在所述储料漏斗520底部出口处的闸门538连接，该丝杆532可横向位移带动该闸门538，该闸门538横向位移进而控制储料漏斗520出口的开或关。所述丝杆532上套设有一限位套筒534和一限位螺母536，所述限位套筒534固定设置在机壳510的侧壁上且位于所述机壳510外，所述限位螺母536固定设置在该机壳510内。所述丝杆532的处于机壳510外的端部还设置有一手轮531，该手轮531旋转时带动丝杆532旋转并横向位移，进而带动所述闸门538横向移动。

逆时针转动手轮531时，手轮531带动丝杆532向机壳510外横向位移，丝杆532带动闸门538横向移动并逐渐偏离储料漏斗520的出口，储料漏斗520的出口被逐渐打开，当闸门538到达抵住限位螺母536时，储料漏斗520的出口完全开启；

顺时针转动手轮531时，手轮531带动丝杆532向机壳510内横向位移，丝杆532带动闸门538横向移动并逐渐靠近储料漏斗520的出口，储料漏斗520的出口被逐渐关闭，当手轮531到达并抵住限位套筒534时，储料漏斗520的出口完全关闭。

所述驱动机构540设置在所述储料漏斗520的下方，该驱动机构540包括一减速电机542、一送料螺杆544及一第二送料管546，该送料螺杆544设置在第二送料管546内，减速电机542设置在第二送料管546一侧，优选地，本实施例中，所述第二送料管546为不锈钢管。

所述减速电机542的主动齿轮带动从动齿轮，从动齿轮连接送料螺杆544的螺杆轴，送料螺杆544跟随减速电机542旋转并将第二送料管546内的燃料送到与该第二送料管546对接的第一送料管236中，进而第一送料管236中燃料被输送到供热炉的炉膛中进行燃烧。

所述第二送料管546设置在所述储料漏斗520的正下方，其垂直于所述丝杆532设置，且第二送料管546一端横向伸出机壳510外并与所述第一送料管236对接，该第二送料管546上设置有开口正对储料漏斗520底部的出口，使得储料漏斗520内的燃料可直接掉落到该第二送料管546内。

所述送料螺杆544包括一螺杆轴5442、若干第一螺旋片5446及若干第二螺旋片5447，所述第一螺旋片5446设置在螺杆轴5442的前三分之一段，所述第二螺旋片5447设置在螺杆轴5442的后三分之二段；每一所述第一螺旋片5446的直径相等且第一螺旋片5446彼此间距相等，每一所述第二螺旋片5447的直径相等且第二螺旋片5447彼此间距相等，且所述第一螺旋片5446的直径及彼此间距均小于所述第二螺旋片5447的直径及彼此间距。

优选地，本实施例中，所述第一螺旋片5446共有三片，且最前端的两片第一螺旋片采用耐热耐腐蚀不锈钢板制作而成，所述第二螺旋片5447共有六片。因前端的螺旋片直接连接燃烧炉，不锈钢材质有效地减小金属在热力腐蚀作用下所产生的蠕变、应力断裂现象，确保了核心部件送料螺杆的使用受命。

所述废气排放与配氧燃烧装置700，其包括：

尾气烟管701和尾气风机702，所述尾气烟管701下端与所述列管226连通，所述尾气风机702是负压风机，其进风口和出风口分别与尾气烟管701对接，用于将尾气烟管701中的废气抽送排出，同时给所述热交换装置20提供负压配氧，使得供热炉内富氧燃烧，有效减少有害尾气。

请同时参阅图1、图3、图5和图13，本实用新型在实际使用时，通过自动送料机500往所述供热炉的炉膛中输送生物质颗粒燃料，从烧火管232点火之后，炉胆220中产生的是用于固化工件的高温固化气流，高温固化气流沿着箭头B方向依次经过炉胆220、圆转方导管222、列管连接件225及列管226，被输送到烘干室中的精准温控区(图未示)，工件在烘干室的精准温控区中被高温固化气流固化。同时，启动热风风机101后，有外界低温空气从回风口围筒214吸入，并从导风筒210和炉胆220之间的散热缝底部流出，外界低温空气经导风筒210中的导流片212的多级变向后带走了炉胆220表面的热量，形成预热气流。预热气流沿着箭头C的方向流动，流经散热缝、连通门3、热风风机101的进风口、热风风机101的出风口、循环风管103，并最终流进烘干室的预热区(图未示)。预热气流箭头C的方向流动的过程中带走炉胆220及列管226的表面热量，起到良好的散热效果，防止炉胆220及列管226表面受热不均而膨胀爆裂；同时预热气流还被引进烘干室的预热区，工件在烘干室的预热区中预热，预热气流提高工件表面的温度，保证工件从预热区进入精准温控区时，工件同一截面温差在±5℃之间，从而提高工件表面的喷涂及固化效果。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。